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          湖南大學王兆龍課題組《ACS AMI》:光固化、熱變色形狀記憶聚合物助力可變色4D打印

          發布日期:2022-03-07

          瀏覽量:702次

          3D打印結構在特定的環境和激勵下,其特性及功能隨著時間的改變而發生變化,被稱之為4D打印技術。形狀記憶聚合物作為實現4D打印的關鍵性材料之一,可在一定條件下變形固定后,通過熱、光、電、磁等外部條件的刺激,主動恢復其初始形狀。近年來,形狀記憶聚合物的4D打印在軟體機器人、生物醫療、航空航天、柔性電子等領域的廣泛應用,受到了國內外學者的廣泛研究和關注。

           

          近日,湖南大學王兆龍、段輝高教授與南方科技大學葛锜教授合作,基于摩方精密(BMF)超高精度光固化3D打印機nanoArchS140,開發了一種能夠同時實現變形變色的形狀記憶聚合物體系,設計制造了精度高達20μm的特征結構,該材料體系用于二維碼和多級防偽圖案的高精度制造,實現了多重加密和特定溫度區間的信息顯示,并有望用于數據加密、智能防偽等領域。這項工作為構建功能化的4D打印提供了新的材料體系,還激發了數據加密和防偽的新方法,有利于拓寬4D打印技術的應用范圍。相關成果以“Color-Changeable Four-Dimensional Printing Enabled with Ultraviolet-Curable and Thermochromic Shape Memory Polymers”為題發表在ACS Applied Materials & Interfaces期刊上。

           

          原文鏈接:

          https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c02656

           

          該工作得到了國家自然科學基金、湖南省優秀青年基金、廣東省重點研發計劃,長沙市科技局等資金支持。

           

          圖1 面投影微立體光刻技術(摩方精密,nanoArchS140超高精度光固化3D打印機)原理和材料設計

          圖2 基于面投影微立體光刻技術制造高精度(20μm)和復雜3D結構,3D打印結構具有快速顏色響應和變色循環穩定性

          圖3 基于面投影微立體光刻技術制造的3D結構的形狀記憶行為,具有優異的變形變色能力

          圖4 基于面投影微立體光刻技術加工QR碼和多級防偽圖案,在室溫下隱藏可見信息,并通過加、解密、再加密等步驟和形狀顏色恢復過程實現信息的可視化,實現多重加密和特定溫度區間的信息顯示。

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